DE102015200850A1

DE102015200850A1 - Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten

Info

Publication number: DE102015200850A1
Application number: DE102015200850.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Schmidt
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-01-21
Also published as: US9888877B2; US20160210743A1; DE102015200850B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, eine Auswertungseinheit, ein medizinisches Bildgebungsgerät und eine Computerprogrammprodukt. Um eine verbesserte Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche mehrere medizinische Bilddatensätze umfassen, zu ermöglichen, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche ein Organsystem eines Untersuchungsobjekts abbilden, wobei das Organsystem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, welche zueinander seitensymmetrisch angelegt sind, die folgenden Verfahrensschritte: – Erfassen von einem ersten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts, – Erfassen von einem zweiten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts, – Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes, wobei ein Ergebnisbilddatensatz erzeugt wird und – Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes, wobei das Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes umfasst: – eine bilddatenübergreifende Subtraktion, bei welcher Bildanteile der ersten medizinischen Bilddaten und der zweiten medizinischen Bilddaten voneinander subtrahiert werden und – eine Symmetriesubtraktion, bei welcher innerhalb eines medizinischen Bilddatensatzes Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, eine Auswertungseinheit, ein medizinisches Bildgebungsgerät und eine Computerprogrammprodukt.
Üblicherweise werden medizinische Bilddaten mittels medizinischer Bildgebungsgeräte aufgenommen und können anatomische Strukturen und/oder funktionelle Vorgänge eines Körpers eines Untersuchungsobjekts darstellen. Häufig umfassen medizinische Bilddaten von einem einzelnen Untersuchungsobjekt mehrere medizinische Bilddatensätze, welche beispielsweise zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommen worden sind. Es ist dabei eine übliche Fragestellung, die mehreren medizinischen Bilddatensätze miteinander zu vergleichen und Veränderungen zwischen den mehreren medizinischen Bilddatensätzen zu bestimmen. So kann beispielsweise in einer dynamischen Messung ein zeitlicher Verlauf einer Veränderung in dem Körper des Untersuchungsobjekts ermittelt werden.
Beispielsweise liegen bei einer Perfusionsbildgebung typischerweise mehrere zeitlich aufeinanderfolgende medizinische Bilddatensätze vor, welche eine Veränderung eines Kontrastmittelgehalts in einem Gewebe des Untersuchungsobjekts beschreiben. Hieraus kann ein Maß für eine Durchblutung des Gewebes abgeleitet werden.
Bei der funktionellen Magnetresonanz-Bildgebung geben Signalveränderungen zwischen mehreren medizinischen Bilddatensätze typischerweise Änderungen im lokalen Sauerstoffverbrauch an. Hieraus kann beispielsweise ein Maß für eine Veränderung einer Aktivität funktioneller Zentren in einem Gehirn des Untersuchungsobjekts abgeleitet werden, insbesondere in Bezug auf eine Reaktion auf spezifische, beispielsweise optische, Reize.
Es ist auch bekannt, dass dynamische nuklearmedizinische Messungen, beispielsweise dynamische Positronenemissionstomographie-Messungen (PET-Messungen), durchgeführt werden. Hierbei kann die Verteilung von bestimmten Tracern, wie beispielsweise Fluordeoxyglucose, im Körper des Untersuchungsobjekts über die Zeit gemessen werden.
Selbstverständlich sind dem Fachmann weitere medizinische Bildgebungsverfahren bekannt, bei welchen mehrere medizinische Bilddatensätze von einem Untersuchungsobjekt erfasst werden und verglichen werden soll.
Es ist typischerweise schwierig kleinere Veränderungen zwischen den mehreren medizinischen Bilddatensätzen qualitativ festzustellen. Gerade dynamische Messungen sind oft aufgrund ihrer Zeitauflösung in ihrem Signal-zu-Rausch-Verhältnis begrenzt, so dass häufig Veränderungen in den medizinischen Bilddatensätzen im Bildrauschen untergehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche mehrere medizinische Bilddatensätze umfassen, zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche ein Organsystem eines Untersuchungsobjekts abbilden, wobei das Organsystem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, welche zueinander seitensymmetrisch angelegt sind, umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

– Erfassen von einem ersten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts,
– Erfassen von einem zweiten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts,
– Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes, wobei ein Ergebnisbilddatensatz erzeugt wird und
– Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes,

– eine bilddatenübergreifende Subtraktion, bei welcher Bildanteile der ersten medizinischen Bilddaten und der zweiten medizinischen Bilddaten voneinander subtrahiert werden und
– eine Symmetriesubtraktion, bei welcher innerhalb eines medizinischen Bilddatensatzes Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.

Das Untersuchungsobjekt kann ein Patient, eine Trainingsperson oder ein Phantom sein. Das Organsystem ist insbesondere bezüglich einer Symmetrieebene seitensymmetrisch angelegt. So liegen insbesondere die erste Seite des Organsystems auf einer ersten Seite der Symmetrieebene und die zweite Seite des Organsystems auf einer zweiten Seite der Symmetrieebene. Typischerweise ist das Organsystem seitensymmetrisch bezüglich einer sagittalen Symmetrieebene angelegt. Eine solche sagittale Symmetrieebene erstreckt sich bei einem menschlichen Untersuchungsobjekt typischerweise von einem Kopf zu einem Becken des Untersuchungsobjekts und von einem Rücken zu einem Bauch des Untersuchungsobjekts. Typischerweise verläuft die Symmetrieebene dabei durch eine Körpermitte des Untersuchungsobjekts und kann somit als Medianebene bezeichnet werden.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Abbildung eines Gehirns des Untersuchungsobjekts als seitensymmetrisches Organ angewendet werden. Die erste Seite des Organsystems kann dann beispielsweise die linke Hirnhälfte sein und die zweite Seite des Organsystems kann die rechte Hirnhälfte sein. Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall möglich. Weitere mögliche seitensymmetrische Organe sind beispielsweise ein Teil eines Skelettsystems und/oder Muskelsystems des Untersuchungsobjekts, ein Augenpaar des Untersuchungsobjekts, ein Brustpaar des Untersuchungsobjekts, ein Nierenpaar des Untersuchungsobjekts, ein Lungenpaar des Untersuchungsobjekts, usw. Selbstverständlich können dem Fachmann noch weitere seitensymmetrische Organe bekannt sein. Es sei zu erwähnen, dass der Fall einer perfekten Seitensymmetrie in der Natur praktisch nicht vorkommt. Daher sind typischerweise die erste Seite und die zweite Seite des Organsystems lediglich weitgehend zueinander seitensymmetrisch angelegt. Beispielsweise können die erste Seite und die zweite Seite des Organsystems erst nach einer, insbesondere nichtrigiden, Registrierung zueinander perfekt seitensymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch sein.
Das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes kann ein Aufnehmen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfassen. Alternativ kann das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes ein Laden eines bereits aufgenommenen ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder bereits aufgenommenen zweiten medizinischen Bilddatensatzes aus einer Bilddatenbank umfassen.
Der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz bilden insbesondere das gleiche Organsystem des gleichen Untersuchungsobjekts ab. Der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz können insbesondere zu verschiedenen Zeitpunkten mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts aufgenommen worden sein. Zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes kann ein längerer Zeitraum liegen. So können der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz in verschiedenen Messungen, beispielsweise an verschiedenen Tagen, aufgenommen worden sein. Alternativ können der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz auch in einer einzelnen, insbesondere dynamischen Messung, aufgenommen worden sein. Dann kann zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes ein relevantes Ereignis erfolgen. Ein solches relevantes Ereignis kann beispielsweise ein, möglicherweise optischer oder akustischer, Reiz für das Untersuchungsobjekt, eine Kontrastmittelgabe oder eine sonstige Intervention sein. Der erste medizinische Bilddatensatz kann dabei zeitlich vor dem zweiten medizinischen Bilddatensatz aufgenommen worden sein oder umgekehrt.
Das Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgt insbesondere mittels eines Algorithmus in einer Recheneinheit. Der Algorithmus umfasst dabei insbesondere als Eingangsparameter den ersten medizinischen Bilddatensatz und den zweiten medizinischen Bilddatensatz. Der Algorithmus umfasst insbesondere als Ausgangswert den Ergebnisbilddatensatz. Das Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes kann eine Anzeige des Ergebnisbilddatensatzes für einen Benutzer auf einer Anzeigeeinheit und/oder ein Abspeichern des Ergebnisbilddatensatzes in einer Datenbank umfassen. Der Ergebnisbilddatensatz umfasst vorteilhafterweise eine Information, welche eine Veränderung eines Bildinhalts zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz wiedergibt.
Das vorgeschlagene Vorgehen sieht insbesondere vor, dass das Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes zwei Subtraktionen umfasst, die bilddatenübergreifende Subtraktion und die Symmetriesubtraktion. Selbstverständlich kann das Verarbeiten auch weitere Verarbeitungsschritte, beispielsweise weitere Subtraktionen vorsehen. Es wird vorteilhafterweise zuerst die bilddatenübergreifende Subtraktion durchgeführt und dann die Symmetriesubtraktion. Alternativ kann auch zuerst die Symmetriesubtraktion durchgeführt werden und dann die bilddatenübergreifende Subtraktion.
Für die bilddatenübergreifende Subtraktion werden insbesondere Bildanteile sowohl vom ersten medizinischen Bilddatensatz als auch vom zweiten medizinischen Bilddatensatz verwendet. Die bilddatenübergreifende Subtraktion stellt somit insbesondere eine zeitliche Subtraktion dar. Mittels der bilddatenübergreifenden Subtraktion können somit zeitliche Veränderungen zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes festgestellt werden. Es können dabei Bildanteile des ersten medizinischen Bilddatensatzes von Bildanteilen des zweiten medizinischen Bilddatensatzes subtrahiert werden oder umgekehrt. Wenn die bilddatenübergreifende Subtraktion vor der Symmetriesubtraktion durchgeführt wird, so gehen insbesondere der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz unverändert in die bilddatenübergreifende Subtraktion ein. Wenn die bilddatenübergreifende Subtraktion nach der Symmetriesubtraktion durchgeführt wird, gehen insbesondere in der Symmetriesubtraktion veränderte Bildanteile des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in die bilddatenübergreifende Subtraktion als Eingangsparameter ein.
Es kann dabei sinnvoll sein, die Bildanteile des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes für die bilddatenübergreifende Subtraktion, beispielsweise mittels einer Registrierung aneinander anzupassen. Dadurch können beispielsweise Bewegungen des Untersuchungsobjekts, welche zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes aufgetreten sind, zumindest teilweise kompensiert werden. Auch ist es denkbar, dass mehr als zwei medizinische Bilddatensätze von dem Untersuchungsobjekt erfasst werden. Dann können auch mehrere bilddatenübergreifende Subtraktionen erfolgen. Es ist dann auch denkbar, dass mehrere medizinische Bilddatensätze zu einem gemittelten medizinischen Bilddatensatz für die weitere Nachverarbeitung zusammengeführt werden. Selbstverständlich können noch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Verarbeitungsschritte während der bilddatenübergreifenden Subtraktion durchgeführt werden.
Die Symmetriesubtraktion findet insbesondere innerhalb eines einzelnen medizinischen Bilddatensatzes statt. Wird die Symmetriesubtraktion vor der bilddatenübergreifenden Subtraktion durchgeführt, so werden vorteilhafterweise zwei Symmetriesubtraktionen jeweils separat im ersten medizinischen Bilddatensatz und im zweiten medizinischen Bilddatensatz durchgeführt. Wird die Symmetriesubtraktion nach der bilddatenübergreifenden Subtraktion durchgeführt so wird die Symmetriesubtraktion vorteilhafterweise innerhalb eines Ergebnisbilddatensatzes der bilddatenübergreifenden Subtraktion, eines sogenannten bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes, durchgeführt.
Bei der Symmetriesubtraktion wird insbesondere die erste Seite des Organsystems von der zweiten Seite des Organsystems subtrahiert oder umgekehrt. So können zueinander seitensymmetrische Hälften des Organsystems in der Symmetriesubtraktion voneinander subtrahiert werden. Beispielsweise wird im Fall der Gehirnbildgebung in der Symmetriesubtraktion eine Hirnhälfte des Untersuchungsobjekts von der anderen Hirnhälfte abgezogen. Die Symmetriesubtraktion ermöglicht vorteilhafterweise ein Hervorheben von seitendifferenten Befunden, da sich seitengleiche Befunde durch die Symmetriesubtraktion im medizinischen Bilddatensatz typischerweise aufheben.
Für die Symmetriesubtraktion kann es nötig sein, zunächst eine Symmetrieebene des Organsystems zu ermitteln. Diese Symmetrieebene wird insbesondere derart ermittelt, dass die Spiegelung der ersten Seite auf die zweite Seite des Organsystems möglichst deckungsgleich erfolgt. Die erste Seite und die zweite Seite des Organsystems können dann auf gegenüberliegenden Seiten der Symmetrieebene lokalisiert sein. Im üblichen Fall wird die erwähnte Medianebene des Untersuchungsobjekts die Symmetrieebene bilden. Die Symmetriesubtraktion kann dann eine Spiegelung der ersten Seite des Organsystems auf die zweite Seite des Organsystems an der Symmetrieebene, oder umgekehrt, umfassen. Weiterhin kann die Symmetriesubtraktion eine, insbesondere nicht-rigide, Registrierung der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems umfassen, wie in einem der folgenden Abschnitte noch genauer beschrieben. Selbstverständlich können noch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Verarbeitungsschritte während der Symmetriesubtraktion durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Vorgeschlagene Kombination der bilddatenübergreifenden Subtraktion und der Symmetriesubtraktion bietet eine besonders vorteilhafte Weiterverarbeitung des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes. Der so gewonnene Ergebnisbilddatensatz kann für eine fachkundige Person besonders aussagekräftige diagnostische Informationen aufweisen. Beispielsweise können in dem Ergebnisbilddatensatz unspezifische Veränderungen zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz besonders einfach von spezifischen Veränderungen unterschieden werden.
Ein Hauptgrund dafür ist, dass gemäß dem vorgeschlagenen Vorgehen eine physiologische Veränderung und/oder eine Veränderung in einem Bildhintergrund zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz aufgrund der Symmetriesubtraktion im Ergebnisbilddatensatz unterdrückt werden kann. Das Durchführen der Symmetriesubtraktion zusätzlich zur bilddatenübergreifenden Subtraktion kann so sicher stellen, dass pathologische, insbesondere einseitige (unilaterale), Veränderungen zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz im Ergebnisbilddatensatz besonders deutlich hervortreten. Beispielsweise kann bei einer Kontrastmittelanflutung zwischen der Aufnahme des ersten und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes aufgrund der Symmetriesubtraktion eine unerwünschte Darstellung der Kontrastmittelanflutung in gesundem Gewebe im Ergebnisbilddatensatz unterdrückt werden.
Das vorgeschlagene Vorgehen kann weiterhin den Vorteil bieten, dass es ohne Interaktion durch einen Benutzer automatisch ablaufen kann. So kann das vorgeschlagene Verfahren ohne Vorwissen über eine Lokalisation von Läsionen durchgeführt werden. Eine manuelle Segmentierung von Läsionen für den Vergleich zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz kann vorteilhafterweise entfallen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem ersten Schritt erfolgt, wobei ein bilddatenübergreifender Subtraktionsbilddatensatz erzeugt wird, wobei die Symmetriesubtraktion in einem zweiten Schritt innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes erfolgt. Derart können zunächst eine zeitliche Subtraktion des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes und anschließend die Symmetriesubtraktion in einem einzelnen Subtraktionsbilddatensatz erfolgen. Diese Reihenfolge der bilddatenübergreifenden Subtraktion und der Symmetriesubtraktion bietet den Vorteil, dass lediglich eine Symmetriesubtraktion durchgeführt werden muss. Es können jedoch, wie in einem der folgenden Abschnitte beschrieben, auch Teile der Symmetriesubtraktion, beispielsweise eine Registrierung von Bildanteilen und/oder eine Festlegung einer Symmetrieebene, auch vor der bilddatenübergreifenden Subtraktion erfolgen. Das Vorgehen, dass Vorbereitungen für die Symmetriesubtraktion vor der bilddatenübergreifenden Subtraktion erfolgen und die eigentliche Symmetriesubtraktion nach der bilddatenübergreifenden Subtraktion erfolgt, kann den Vorteil bieten, dass Bildinformationen im ersten medizinischen Bilddatensatz und zweiten medizinischen Bilddatensatz, welche möglicherweise in der bilddatenübergreifenden Subtraktion verloren gehen, für die Vorbereitungen für die Symmetriesubtraktion verwendet werden können.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Symmetriesubtraktion eine erste Symmetriesubtraktion und eine zweite Symmetriesubtraktion umfasst, wobei die erste Symmetriesubtraktion innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und die zweite Symmetriesubtraktion innerhalb des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in einem ersten Schritt erfolgen, wobei ein erster Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und ein zweiter Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erzeugt werden, wobei die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem zweiten Schritt zwischen dem ersten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und dem zweiten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erfolgt. In diesem Vorgehen wird die Symmetriesubtraktion der zeitlichen Subtraktion vorgelagert. Derart können Bildinformationen im ersten medizinischen Bilddatensatz und im zweiten medizinischen Bilddatensatz, welche möglicherweise bei der bilddatenübergreifenden Subtraktion verloren gehen, bei der Symmetriesubtraktion, beispielsweise für eine Registrierung der beiden Seiten des Organsystems, optimal ausgenutzt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass vor der Symmetriesubtraktion eine Registrierung der Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems erfolgt, wobei bei der Symmetriesubtraktion innerhalb des medizinischen Bilddatensatzes die zueinander registrierten Bildanteile der ersten Seite und zweite Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden. Vorteilhafterweise wird hierbei eine nichtrigide (elastische) Registrierung der Bildanteile durchgeführt. Es kann jedoch auch eine rigide Registrierung oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Registrierungsmethode, verwendet werden. Die Registrierung der beiden Seiten des Organsystems kann sicher stellen, dass bei der Symmetriesubtraktion Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden, welche gleiche anatomische Strukturen des Organsystems abbilden. Die erste Seite und die zweite Seite des Organsystems können mittels der Registrierung besonders vorteilhaft deckungsgleich und/oder spiegelsymmetrisch gemacht werden. Vor der Registrierung kann es dabei sinnvoll sein, dass entweder die erste Seite oder die zweite Seite des Organsystems gespiegelt wird, wobei eine gespiegelte Seite des Organsystems erzeugt wird. Die Registrierung kann dann zwischen der gespiegelten Seite und der der gespiegelten Seite gegenüberliegenden Seite des Organsystems durchgeführt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Registrierung auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgt, wobei anhand der Registrierung eine Registrierungsinformation generiert wird, wobei die Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes unter Verwendung der Registrierungsinformation aufeinander registriert werden. Die Registrierungsinformation kann insbesondere eine Deformationsmatrix umfassen, welche sich aus der Registrierung der beiden Seiten des Organsystems innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes ergibt. Bei der Symmetriesubtraktion innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes kann dann die zuvor auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder zweiten medizinischen Bilddatensatzes erzeugte Deformationsmatrix verwendet werden. Die Deformationsmatrix kann hierbei auf eine Seite des Organsystems im bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatz vor der Symmetriesubtraktion angewendet werden. Genauso kann auch eine Festlegung Symmetrieebene für die Symmetriesubtraktion und/oder eine Spiegelung von Bildanteilen des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes auf Grundlage von Bildinformationen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder zweiten medizinischen Bilddatensatzes durchgeführt werden. Hierbei können insbesondere Bildinformationen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder zweiten medizinischen Bilddatensatzes verwendet werden, bevor die bilddatenübergreifende Subtraktion erfolgt. Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zugrunde, dass möglicherweise Bildinformationen des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder zweiten medizinischen Bilddatensatzes in der bilddatenübergreifenden Subtraktion verloren gehen. Im bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatz sind nämlich möglicherweise zu wenig Strukturen erkennbar, dass eine Registrierung der beiden Seiten des Organsystems allein unter Verwendung von Bildinformationen des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes möglich oder genau genug ist.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bereitstellen des und/oder der zweiten Seite des Organsystems umfasst, wobei Subtraktion und der Symmetriesubtraktion ergeben, farbkodiert lediglich eine Seite des Organsystems mit farbkodierten Subtraktionswerten angezeigt wird. Auch können beide Seiten des Organsystems angezeigt werden. Dann können insbesondere in einer ersten angezeigten Seite des Organsystems positive Subtraktionswerte und einer zweiten angezeigten Seiten des Organsystems negative Subtraktionswerte angezeigt werden. Eine Information über eine Lateralität einer Läsion kann sich aus einem Vorzeichen eines angezeigten Subtraktionswerts ergeben. Die Anzeige der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Organsystems kann auf Grundlage einer Information, insbesondere einer Benutzereingabe, durchgeführt werden, welche Seite des Organsystems möglicherweise eine Läsion aufweist und/oder welche Vorzeichen der Subtraktionswerte für eine Läsion denkbar sind. Ist beispielsweise bekannt, dass eine Läsion zu einer Verminderung von Signalintensitäten (beispielsweise in einer Perfusionsstudie) führen kann, so kann die Läsion auf der entsprechenden Seite der beiden angezeigten Seiten des Organsystems dargestellt werden. Die vorgeschlagenen Möglichkeiten zur Anzeige der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Organsystems können einem fachkundigen Betrachter beispielsweise besonders aussagekräftige Informationen über eine Veränderung von Bildanteilen zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes bieten.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes zu einem ersten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst und das Erfassen des zweiten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des zweiten medizinischen Bilddatensatzes zu einem zweiten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst, wobei zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt ein relevantes Ereignis erfolgt, welches zu einer Veränderung von Signalwerten zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz führt. Ein solches relevantes Ereignis kann beispielsweise ein, möglicherweise optischer oder akustischer, Reiz für das Untersuchungsobjekt, eine Kontrastmittelgabe oder eine sonstige Intervention sein.
Die erfindungsgemäße Auswertungseinheit umfasst eine erste Bilddatenerfassungseinheit, eine zweite Bilddatenerfassungseinheit, eine Bereitstellungseinheit und eine Verarbeitungseinheit, welche eine erste Subtraktionseinheit und eine zweite Subtraktionseinheit umfasst, wobei die Auswertungseinheit zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Derart ist die Auswertungseinheit zum Ausführen eines Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche ein Organsystem eines Untersuchungsobjekts abbilden, wobei das Organsystem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, welche zueinander seitensymmetrisch angelegt sind, ausgebildet. Die erste Bilddatenerfassungseinheit ist zum Erfassen von einem ersten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts ausgebildet. Die zweite Bilddatenerfassungseinheit ist zum Erfassen von einem zweiten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts ausgebildet. Die Verarbeitungseinheit ist zum Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes, wobei ein Ergebnisbilddatensatz erzeugt wird, ausgebildet. Die erste Subtraktionseinheit ist dabei zu einer bilddatenübergreifende Subtraktion, bei welcher Bildanteile der ersten medizinischen Bilddaten und der zweiten medizinischen Bilddaten voneinander subtrahiert werden, ausgebildet. Die zweite Subtraktionseinheit ist dabei zu einer Symmetriesubtraktion, bei welcher innerhalb eines medizinischen Bilddatensatzes Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden, ausgebildet. Die Bereitstellungseinheit ist zu einem Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit sind die erste Subtraktionseinheit und die zweite Subtraktionseinheit derart ausgebildet, dass die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem ersten Schritt erfolgt, wobei ein bilddatenübergreifender Subtraktionsbilddatensatz erzeugt wird, wobei die Symmetriesubtraktion in einem zweiten Schritt innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit sind die erste Subtraktionseinheit und die zweite Subtraktionseinheit derart ausgebildet, dass die Symmetriesubtraktion eine erste Symmetriesubtraktion und eine zweite Symmetriesubtraktion umfasst, wobei die erste Symmetriesubtraktion innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und die zweite Symmetriesubtraktion innerhalb des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in einem ersten Schritt erfolgen, wobei ein erster Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und ein zweiter Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erzeugt werden, wobei die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem zweiten Schritt zwischen dem ersten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und dem zweiten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit ist die zweite Subtraktionseinheit derart ausgebildet, dass vor der Symmetriesubtraktion eine Registrierung der Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems erfolgt, wobei bei der Symmetriesubtraktion innerhalb des medizinischen Bilddatensatzes die zueinander registrierten Bildanteile der ersten Seite und zweite Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit sind die erste Subtraktionseinheit und die zweite Subtraktionseinheit derart ausgebildet, dass die Registrierung auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgt, wobei anhand der Registrierung eine Registrierungsinformation generiert wird, wobei die Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes unter Verwendung der Registrierungsinformation aufeinander registriert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit ist die Bereitstellungseinheit derart ausgebildet, dass das Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes ein Anzeigen der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Organsystems umfasst, wobei Subtraktionswerte, die sich aus der bilddatenübergreifenden Subtraktion und der Symmetriesubtraktion ergeben, farbkodiert dargestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Auswertungseinheit sind die erste Bilddatenerfassungseinheit und die zweite Bilddatenerfassungseinheit derart ausgebildet, dass das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes zu einem ersten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst und das Erfassen des zweiten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des zweiten medizinischen Bilddatensatzes zu einem zweiten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst, wobei zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt ein relevantes Ereignis erfolgt, welches zu einer Veränderung von Signalwerten zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz führt.
Das erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsgerät umfasst eine erfindungsgemäße Auswertungseinheit. Die Auswertungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Steuerungssignale an das medizinische Bildgebungsgerät zu senden und/oder Steuerungssignale zu empfangen und/oder zu verarbeiten, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Auswertungseinheit kann in das medizinische Bildgebungsgerät integriert sein. Die Auswertungseinheit kann auch separat von dem medizinischen Bildgebungsgerät installiert sein. Die Auswertungseinheit kann mit dem medizinischen Bildgebungsgerät verbunden sein. Das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes kann eine Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes mittels einer Aufnahmeeinheit des medizinischen Bildgebungsgeräts umfassen. Das Erfassen des zweiten medizinischen Bilddatensatzes kann eine Aufnahme des zweiten medizinischen Bilddatensatzes mittels der Aufnahmeeinheit des medizinischen Bildgebungsgeräts umfassen. Der erste medizinische Bilddatensatz und der zweite medizinische Bilddatensatz können dann an die Auswertungseinheit zur Weiterverarbeitung übergeben werden. Die Auswertungseinheit kann den ersten medizinischen Bilddatensatz und den zweiten medizinischen Bilddatensatz dann mittels der ersten Bilddatenerfassungseinheit und der zweiten Bilddatenerfassungseinheit für die Auswertung erfassen.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist direkt in einen Speicher einer programmierbaren Auswertungseinheit ladbar und weist Programmcode-Mittel auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Auswertungseinheit ausgeführt wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Recheneinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Recheneinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, so dass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer lokalen Recheneinheit geladen werden kann, der mit der Auswertungseinheit direkt verbunden oder als Teil der Auswertungseinheit ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in der Auswertungseinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronische lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung und/oder Recheneinheit der Auswertungseinheit gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Auswertungseinheit, des erfindungsgemäßen medizinischen Bildgebungsgeräts und des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes medizinisches Bildgebungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Auswertungseinheit in einer schematischen Darstellung,
2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
4 ein Ablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes medizinisches Bildgebungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Auswertungseinheit 33 in einer schematischen Darstellung.
Das medizinische Bildgebungsgerät kann beispielsweise ein Magnetresonanzgerät, ein Einzelphotonenemissionstomographie-Gerät (SPECT-Gerät), ein Positronen-Emissions-Tomographie-Gerät (PET-Gerät), ein Computertomograph, ein Ultraschall-Gerät, ein Röntgengerät oder ein C-Bogen-Gerät sein. Es sind dabei auch kombinierte medizinische Bildgebungsgeräte 11 möglich, welche eine beliebige Kombination aus mehreren der genannten Bildgebungsmodalitäten umfassen. Im gezeigten Fall ist das medizinische Bildgebungsgerät exemplarisch als Magnetresonanzgerät 11 ausgebildet.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst eine von einer Magneteinheit 13 gebildete Detektoreinheit mit einem Hauptmagneten 17 zu einem Erzeugen eines starken und insbesondere konstanten Hauptmagnetfelds 18. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 einen zylinderförmigen Patientenaufnahmebereich 14 zu einer Aufnahme eines Untersuchungsobjekts 15, im vorliegenden Fall eines Patienten, auf, wobei der Patientenaufnahmebereich 14 in einer Umfangsrichtung von der Magneteinheit 13 zylinderförmig umschlossen ist. Der Patient 15 kann mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung 16 des Magnetresonanzgeräts 11 in den Patientenaufnahmebereich 14 geschoben werden. Die Patientenlagerungsvorrichtung 16 weist hierzu einen Liegentisch auf, der bewegbar innerhalb des Magnetresonanzgeräts 11 angeordnet ist. Die Magneteinheit 13 ist mittels einer Gehäuseverkleidung 31 des Magnetresonanzgeräts nach außen abgeschirmt.
Die Magneteinheit 13 weist weiterhin eine Gradientenspuleneinheit 19 zu einer Erzeugung von Magnetfeldgradienten auf, die für eine Ortskodierung während einer Bildgebung verwendet werden. Die Gradientenspuleneinheit 19 wird mittels einer Gradientensteuereinheit 28 angesteuert. Des Weiteren weist die Magneteinheit 13 eine Hochfrequenzantenneneinheit 20, welche im gezeigten Fall als fest in das Magnetresonanzgerät 10 integrierte Körperspule ausgebildet ist, und eine Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 zu einer Anregung einer Polarisation, die sich in dem von dem Hauptmagneten 17 erzeugten Hauptmagnetfeld 18 einstellt, auf. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 wird von der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 angesteuert und strahlt hochfrequente Magnetresonanz-Sequenzen in einen Untersuchungsraum, der im Wesentlichen von dem Patientenaufnahmebereich 14 gebildet ist, ein. Die Hochfrequenzantenneneinheit 20 ist weiterhin zum Empfang von Magnetresonanz-Signalen, insbesondere aus dem Patienten 15, ausgebildet.
Zu einer Steuerung des Hauptmagneten 17, der Gradientensteuereinheit 28 und der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Recheneinheit 24 auf. Die Recheneinheit 24 steuert zentral das Magnetresonanzgerät 11, wie beispielsweise das Durchführen einer vorbestimmten bildgebenden Gradientenechosequenz. Steuerinformationen wie beispielsweise Bildgebungsparameter, sowie rekonstruierte Magnetresonanz-Bilder können auf einer Bereitstellungseinheit 25, im vorliegenden Fall einer Anzeigeeinheit 25, des Magnetresonanzgeräts 11 für einen Benutzer bereitgestellt werden. Zudem weist das Magnetresonanzgerät 11 eine Eingabeeinheit 26 auf, mittels derer Informationen und/oder Parameter während eines Messvorgangs von einem Benutzer eingegeben werden können. Die Recheneinheit 24 kann die Gradientensteuereinheit 28 und/oder Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und/oder die Anzeigeeinheit 25 und/oder die Eingabeeinheit 26 umfassen.
Das dargestellte Magnetresonanzgerät 11 kann selbstverständlich weitere Komponenten umfassen, die Magnetresonanzgeräte 11 gewöhnlich aufweisen. Eine allgemeine Funktionsweise eines Magnetresonanzgeräts 11 ist zudem dem Fachmann bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung der weiteren Komponenten verzichtet wird.
Die dargestellte Auswertungseinheit 33 umfasst eine erste Bilddatenerfassungseinheit 34, eine zweite Bilddatenerfassungseinheit 35, eine Bereitstellungseinheit 36 und eine Verarbeitungseinheit 37, welche eine erste Subtraktionseinheit 38 und eine zweite Subtraktionseinheit 39 umfasst.
Das Magnetresonanzgerät 11 umfasst weiterhin eine Bilddatenaufnahmeeinheit 32. Die Bilddatenaufnahmeeinheit 32 wird im vorliegenden Fall von der Magneteinheit 13 zusammen mit der Hochfrequenzantennensteuereinheit 29 und der Gradientensteuereinheit 28 gebildet. Die Bilddatenaufnahmeeinheit 32 ist zur Aufnahme eines ersten medizinischen Bilddatensatzes und eines zweiten medizinischen Bilddatensatzes ausgebildet. Die erste Bilddatenerfassungseinheit 34 und die zweite Bilddatenerfassungseinheit 35 der Auswertungseinheit 33 erfassen dann den ersten medizinischen Bilddatensatz und den zweiten medizinischen Bilddatensatz von der Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgeräts 11. Dafür sind die erste Bilddatenerfassungseinheit 34 und die zweite Bilddatenerfassungseinheit 35 vorteilhafterweise mit der Recheneinheit 24 des Magnetresonanzgeräts 11 hinsichtlich eines Datenaustauschs verbunden. Die Bereitstellungseinheit 36 ist hierbei vorteilhafterweise mit der Anzeigeeinheit 25 des Magnetresonanzgeräts 11 verbunden, damit eine Anzeige eines von der Auswerteeinheit 33 ermittelten Ergebnisbilddatensatzes erfolgen kann. Das Magnetresonanzgerät 11 ist somit zusammen mit der Auswertungseinheit 33 zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten ausgelegt.
Alternativ zur Darstellung kann die Auswertungseinheit 33 auch alleine zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten ausgelegt sein. Dazu werden die erste Bilddatenerfassungseinheit 34 und die zweite Bilddatenerfassungseinheit 35 der Auswertungseinheit 33 typischerweise Bilddaten aus einer Datenbank laden und/oder von einem verbundenen medizinischen Bildgebungsgerät abrufen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten. Die medizinischen Bilddaten bilden dabei ein Organsystem eines Untersuchungsobjekts 15 ab, wobei das Organsystem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, welche zueinander seitensymmetrisch angelegt sind.
In einem ersten Verfahrensschritt 40 erfolgt ein Erfassen von einem ersten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts 15 mittels der ersten Bilddatenerfassungseinheit 34.
In einem weiteren Verfahrensschritt 41 erfolgt ein Erfassen von einem zweiten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts mittels der zweiten Bilddatenerfassungseinheit 35.
In einem weiteren Verfahrensschritt 42 erfolgt ein Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes mittels der Verarbeitungseinheit 37, wobei ein Ergebnisbilddatensatz erzeugt wird. Der weitere Verfahrensschritt 42 umfasst dabei einen Unterschritt 42T, in der eine bilddatenübergreifende Subtraktion mittels der ersten Subtraktionseinheit 38 erfolgt, bei welcher Bildanteile der ersten medizinischen Bilddaten und der zweiten medizinischen Bilddaten voneinander subtrahiert werden. Der weitere Verfahrensschritt 42 umfasst einen Unterschritt 42S, in der eine Symmetriesubtraktion mittels der zweiten Subtraktionseinheit 39 erfolgt, bei welcher innerhalb eines medizinischen Bilddatensatzes Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt 43 erfolgt ein Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes mittels der Bereitstellungseinheit 36.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei bezüglich gleich bleibender Verfahrensschritte auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 2 verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Verfahrensschritte sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Verfahrensschritte 40, 41, 42, 42T, 42S, 43 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2. Zusätzlich umfasst die in 3 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzliche Verfahrensschritte und Unterschritte. Denkbar ist auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf, welcher nur einen Teil der in 2 dargestellten zusätzlichen Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweist. Selbstverständlich kann auch ein zu 3 alternativer Verfahrensablauf zusätzliche Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweisen.
In einem weiteren Verfahrensschritt 44 erfolgt zeitlich zwischen der Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes zu einem ersten Zeitpunkt im weiteren Verfahrensschritt 40 und der Aufnahme des zweiten medizinischen Bilddatensatzes zu einem zweiten Zeitpunkt im weiteren Verfahrensschritt 41 ein relevantes Ereignis. Dieses relevante Ereignis, beispielsweise eine Kontrastmittelgabe, führt zu einer Veränderung von Signalwerten zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz. Der erste medizinische Bilddatensatz spiegelt somit einen Zustand des Untersuchungsobjekts 15 vor dem relevanten Ereignis wider und der zweite medizinische Bilddatensatz spiegelt einen Zustand des Untersuchungsobjekts 15 nach dem relevanten Ereignis wider.
Im gezeigten Fall erfolgt im weiteren Verfahrensschritt 42 die bilddatenübergreifende Subtraktion im Unterschritt 42T vor der Symmetriesubtraktion im Unterschritt 42S. Während der Verarbeitung des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes im weiteren Verfahrensschritt 42 erfolgt die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem Unterschritt 42T des weiteren Verfahrensschritts 42, wobei ein bilddatenübergreifender Subtraktionsbilddatensatz erzeugt wird. Die Symmetriesubtraktion erfolgt dann in einem weiteren Unterschritt 42S innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes.
Vor der Symmetriesubtraktion erfolgt eine Registrierung der Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems in einem weiteren Unterschritt 42R. Bei der Symmetriesubtraktion können dann innerhalb des Subtraktionsbilddatensatzes die zueinander registrierten Bildanteile der ersten Seite und zweite Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.
Im dargestellten Fall erfolgt dabei die Registrierung auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in einem weiteren Unterschritt 42P. Anhand der Registrierung wird eine Registrierungsinformation generiert, wobei die Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes unter Verwendung der Registrierungsinformation im weiteren Unterschritt 42R aufeinander registriert werden.
Weiterhin kann eine Festlegung einer Symmetrieachse und/oder eine Spiegelung einer Seite des Organsystems auf die gegenüberliegende Seite im weiteren Unterschritt 42P auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgen. Dann kann die festgelegte Symmetrieachse und/oder Informationen aus der Spiegelung bei der Registrierung auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes im weiteren Unterschritt 42P registriert werden.
Im weiteren Verfahrensschritt 43, dem Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes, erfolgt dann in einem Unterschritt 43D ein Anzeigen der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Organsystems, wobei Subtraktionswerte, die sich aus der bilddatenübergreifenden Subtraktion im Unterschritt 42T und der Symmetriesubtraktion im Unterschritt 42R ergeben, farbkodiert dargestellt werden. Das Ergebnis wird somit insbesondere in einer Falschfarbendarstellung dargestellt.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von medizinischen Bilddaten.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei bezüglich gleich bleibender Verfahrensschritte auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 2 verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Verfahrensschritte sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert.
Die in 4 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst im Wesentlichen die Verfahrensschritte 40, 41, 42, 42T, 42S, 43 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2. Zusätzlich umfasst die in 4 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzliche Verfahrensschritte und Unterschritte. Denkbar ist auch ein zu 4 alternativer Verfahrensablauf, welcher nur einen Teil der in 2 dargestellten zusätzlichen Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweist. Selbstverständlich kann auch ein zu 4 alternativer Verfahrensablauf zusätzliche Verfahrensschritte und/oder Unterschritte aufweisen.
Im gezeigten Fall erfolgt im weiteren Verfahrensschritt 42 die Symmetriesubtraktion im Unterschritt 42S vor der bilddatenübergreifenden Subtraktion im Unterschritt 42T. So umfasst die Symmetriesubtraktion eine erste Symmetriesubtraktion in einem Unterschritt 42S1 und eine zweite Symmetriesubtraktion in einem Unterschritt 42S2, wobei die erste Symmetriesubtraktion innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und die zweite Symmetriesubtraktion innerhalb des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgen.
Hierbei werden ein erster Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und ein zweiter Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erzeugt. Die bilddatenübergreifende Subtraktion erfolgt dann zwischen dem ersten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und dem zweiten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz.
Selbstverständlich können auch in diesem Fall zusätzliche Schritte aus der Ausführungsform gemäß 3, beispielsweise eine Registrierung der Seiten des Organsystems, erfolgen.
die Symmetriesubtraktion eine erste Symmetriesubtraktion und eine zweite Symmetriesubtraktion umfasst, wobei die erste Symmetriesubtraktion innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und die zweite Symmetriesubtraktion innerhalb des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in einem ersten Schritt erfolgen, wobei ein erster Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und ein zweiter Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erzeugt werden, wobei die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem zweiten Schritt zwischen dem ersten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und dem zweiten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erfolgt.
Die in 2–4 dargestellten Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von der Auswertungseinheit ausgeführt. Hierzu umfasst die Auswertungseinheit erforderliche Software und/oder Computerprogramme, die in einer Speichereinheit der Auswertungseinheit gespeichert sind. Die Software und/oder Computerprogramme umfassen Programmmittel, die dazu ausgelegt sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm und/oder die Software in der Auswertungseinheit mittels einer Prozessoreinheit der Auswertungseinheit ausgeführt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Auswertung von medizinischen Bilddaten, welche ein Organsystem eines Untersuchungsobjekts abbilden, wobei das Organsystem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, welche zueinander seitensymmetrisch angelegt sind, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Erfassen von einem ersten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts, – Erfassen von einem zweiten medizinischen Bilddatensatz des Organsystems des Untersuchungsobjekts, – Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes, wobei ein Ergebnisbilddatensatz erzeugt wird und – Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes, wobei das Verarbeiten des ersten medizinischen Bilddatensatzes und des zweiten medizinischen Bilddatensatzes umfasst: – eine bilddatenübergreifende Subtraktion, bei welcher Bildanteile der ersten medizinischen Bilddaten und der zweiten medizinischen Bilddaten voneinander subtrahiert werden und – eine Symmetriesubtraktion, bei welcher innerhalb eines medizinischen Bilddatensatzes Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem ersten Schritt erfolgt, wobei ein bilddatenübergreifender Subtraktionsbilddatensatz erzeugt wird, wobei die Symmetriesubtraktion in einem zweiten Schritt innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Symmetriesubtraktion eine erste Symmetriesubtraktion und eine zweite Symmetriesubtraktion umfasst, wobei die erste Symmetriesubtraktion innerhalb des ersten medizinischen Bilddatensatzes und die zweite Symmetriesubtraktion innerhalb des zweiten medizinischen Bilddatensatzes in einem ersten Schritt erfolgen, wobei ein erster Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und ein zweiter Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erzeugt werden, wobei die bilddatenübergreifende Subtraktion in einem zweiten Schritt zwischen dem ersten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz und dem zweiten Symmetrie-Subtraktionsbilddatensatz erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor der Symmetriesubtraktion eine Registrierung der Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems erfolgt, wobei bei der Symmetriesubtraktion innerhalb des medizinischen Bilddatensatzes die zueinander registrierten Bildanteile der ersten Seite und zweite Seite des Organsystems voneinander subtrahiert werden.
Verfahren nach Anspruch 2 und 4, wobei die Registrierung auf Grundlage des ersten medizinischen Bilddatensatzes und/oder des zweiten medizinischen Bilddatensatzes erfolgt, wobei anhand der Registrierung eine Registrierungsinformation generiert wird, wobei die Bildanteile der ersten Seite und der zweiten Seite des Organsystems innerhalb des bilddatenübergreifenden Subtraktionsbilddatensatzes unter Verwendung der Registrierungsinformation aufeinander registriert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen des Ergebnisbilddatensatzes ein Anzeigen der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Organsystems umfasst, wobei Subtraktionswerte, die sich aus der bilddatenübergreifenden Subtraktion und der Symmetriesubtraktion ergeben, farbkodiert dargestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des ersten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des ersten medizinischen Bilddatensatzes zu einem ersten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst und das Erfassen des zweiten medizinischen Bilddatensatzes eine Aufnahme des zweiten medizinischen Bilddatensatzes zu einem zweiten Zeitpunkt mittels eines medizinischen Bildgebungsgeräts umfasst, wobei zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt ein relevantes Ereignis erfolgt, welches zu einer Veränderung von Signalwerten zwischen dem ersten medizinischen Bilddatensatz und dem zweiten medizinischen Bilddatensatz führt.
Auswertungseinheit, umfassend eine erste Bilddatenerfassungseinheit, eine zweite Bilddatenerfassungseinheit, eine Bereitstellungseinheit und eine Verarbeitungseinheit, welche eine erste Subtraktionseinheit und eine zweite Subtraktionseinheit umfasst, wobei die Auswertungseinheit zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Medizinisches Bildgebungsgerät mit einer Auswertungseinheit nach Anspruch 8.
Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer programmierbaren Auswertungseinheit ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Auswertungseinheit ausgeführt wird.